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北方井渠结合灌区水资源调控及高效利用技术模式
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  • 公布年份:
    2015
  • 中图分类:
    S274.2
  • 关键词:
  • 成果简介:
    灌区在中国农业生产中发挥了举足轻重的作用。该项目针对中国北方井渠结合灌区存在的水资源开发利用效率不高、农业节水技术集成度低、灌溉输配水工程与田间工程不配套、生态环境恶化及管理手段落后等突出问题,以解决困扰灌区农业高效用水与可持续发展的关键--灌区水资源优化调控系统与农业节水系统综合集成等问题为切入点,以水资源优化配置和高效可持续利用为目标,历经10多年研究,率先在国内攻克了该技术难题,并在灌区水资源优化配置与高效节水灌溉集成技术体系研究上取得重大突破。创建了井渠结合灌溉类型区农业高效用水技术集成模式、渠井结合灌溉类型区农业高效用水技术集成模式、多水源灌溉类型区农业高效用水技术集成模式;研发出地下水限量开采自动控制系统、灌排自动控制系统、灌区地表水地下水联合调度管理系统软件,并实现了硬件与软件的无缝对接。上述成果大规模应用于生产,支撑和推动了中国节水农业的发展。项目实施以来,获国家授权专利8件,其中发明专利6件,实用新型专利2件;发表论文60余篇(其中SCI/EI10篇);主(参)编著作7部。主要技术与经济指标:地下水限量开采自动控制系统,采取无线数据传输、控制半径达8km以上,硬件具有256个可切换频点,软件系统界面友好,系统性能可靠、运行稳定,方便二次开发;储水灌溉与灌溉调度集成系统,储水灌溉定额阈值范围120-180mm,既能满足作物生长后期需水,减少深层渗漏和棵间蒸发,又能减少轮灌次数1-2次;多灌溉水源联网调度及灌溉自动控制系统,灌溉保证率提高30%-45%,水分生产率提高0.3-0.8kg/m<'3>;地表水与地下水联合调度灌溉软件,以中文Windows为开发平台,采用Borland Delphi进行编制,数据库采用Paradox数据库格式,以Matlab为后台计算程序,面向用户,界面友好,实现了水资源优化调度与灌溉管理的智能决策和可视化;春玉米垄膜沟种集雨节灌模式,采取平地起垄,垄、沟相间,垄宽30cm,沟宽20cm,沟深5-6cm,垄上覆膜,垄沟种植,田间采取滴灌灌水,可实现次降雨量≤10mm的微降雨高效利用和节水增产,籽粒产量增幅达17.4%;地下水限量开采系统、农田自动灌排系统、恒压灌溉系统及高效施肥系统,突破了制约中国灌区水肥一体化发展的技术瓶颈,与国外技术相比,集成度更高、技术特点更突出、适应性更强、价格更具优势,更易于在中国灌区推广应用。该成果自2001年以来,分别在河南商丘、山西晋中、河北石家庄和山东威海等地累计推广80余万亩,提高水资源利用率及利用效率的同时,实现农业增收直接经济效益达4.5亿元,累计节约地下水开采2.7亿m<'3>,节省开采费用及节约灌区管理成本810万余元,且大大提高了农民的节水意识,生态效益和社会效益显著,并辐射到中国其它地区。
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